Аннотации статей журнала "Мехатроника, автоматизация, управление" №7, 2013

Р. Д. Ахметсафин, канд. техн. наук, доц.,
зам. начальника управления геолого-технологического мониторинга и супервайзинга процесса строительства скважин, akhmetsafmrd@mail.ru, ООО "Георесурс" (ДО ОАО "Газпром"), Р. З. Ахметсафина, канд. техн. наук, доц., rakhmetsafina@hse.ru, НИУ "ГУ ВШЭ"

Идентификация объектов управления с запаздыванием: обратное Z-преобразование вместо оптимизации

Предлагается алгоритм текущей идентификации дискретных систем с переменным запаздыванием, состоящих из идеального импульсного элемента, экстраполятора нулевого порядка и линейной непрерывной части. Основу алгоритма составляет оценка параметра смещения решетчатой функции (дробной части запаздывания) при обратном модифицированном Z-преобразовании из условия равенства нулю переходного процесса непрерывной части в точке запаздывания. Запаздывание дискретной системы (целая часть запаздывания) корректируется на величину целой части полученной оценки.
Ключевые слова: идентификация, запаздывание, обратное модифицированное Z-преобразование

Стр. 2 – 8

Akhmetsafin R. D., Akhmetsafina R. Z. Identification of Objects with Time-Delay: Reverse Z-Transform vs Optimization
The paper deals with the algorithm of the identification of discrete systems with variable delay, consisting of an ideal sampler, zero-order hold and the linear continuous part. The delay parameter (fractional part of time delay) is estimated through the inverse modified Z-transform. The estimation is based on the equality of the continuous-time part step response to zero at the time delay point. The time delay of the discrete system (integer component) is adjusted by means of the integer part of the estimate obtained.
Keywords: identification, time delay, inverse modified Z-transform

Содержание

Ф. А. Алекперли, д-р техн. наук, проф., зав. каф., fazlf_50@mail.ru, Сумгаитский государственный университет, Азербайджан, г. Баку, М. А. Шабанов, аспирант, mаmед83@yahoo.com, Университет Одлар Юрду, Азербайджан, г. Баку

Автоматическая структурная идентификация динамических объектов на основе сравнительного анализа типовых переходных характеристик

Предлагаются алгоритмы автоматической идентификации структуры объектов по их переходным характеристикам на основе анализа их взаимоотношений.
Ключевые слова: автоматическая идентификация структуры, переходная характеристика, передаточная функция, модель объекта управления

Стр. 8 - 12

Alekperli F. A., Shabanov M. A. Automatic Structural Identification Dynamic Objects on the Basis of Comparative Analysis of Typical Transitive Responze
In this paper the algorithms of automatic identification of structure of control objects through their transitive characteristics are given. Algorithm of identification of object structure is based on mutual relations of transitive characteristics.
Keywords: automatic identification of strukture, transitive characteristics, transfer junction, control object, dynamic model

Содержание

В. Х. Пшихопов, д-р техн. наук, зав. кафедрой, рshichoр@rambler.ru, М. Ю. Медведев, д-р техн. наук, проф., medvmihal@gmail.com,
A. Р. Гайдук, д-р техн. наук, проф., gaiduk_2003@mail.ru, Р. А. Нейдорф, д-р техн. наук, проф., ran_рro@mail.ru,
B. Е. Беляев, канд. техн. наук, доц., toe@tsure.ru, Р. В. Федоренко, канд. техн. наук, доц.,
frontwise@gmail.com, В. А. Костюков, канд. техн. наук, доц., wkost-einheit@yandex.ru,
В. А. Крухмалев, аспирант, doc61rus@gmail.com,
Технологический институт Южного федерального университета в г. Таганроге

Система позиционно-траекторного управления роботизированной воздухоплавательной платформой. Часть 2. Алгоритмы управления*

Рассматривается система управления беспилотным роботизированным дирижаблем. Проводится исследование математической модели на управляемость. Предлагается система позиционно-траекторного управления на базе нелинейной многосвязной модели дирижабля высокого порядка. Адаптация системы осуществляется на основе робастных алгоритмов оценивания. Решается задача распределения избыточных каналов управления на основе критерия минимума прилагаемых управляющих усилий. Приводятся результаты экспериментальных исследований системы.
Ключевые слова: позиционно-траекторное управление, дирижабль, робастное оценивание

Стр. 13 – 20

*Работа выполнена при поддержке гранта Президента Российской Федерации № НШ-1557.2012.10 и гранта Евросоюза "МААТ - многоуровневая транспортная система на базе стратосферных дирижаблей" в рамках Седьмой рамочной программы.

Pshikhopov V. Kh., Medvedev M. Vu., Gaiduk A. R., Neidorf R. A., Belyaev V. E., Fedorenko R. V., Kostjukov V. A., Krukhmalev V. A. System of Position-Trajectory Control for Robotic Airship. Part 2. Control Algorithms

In this paper a control system for unmanned robotic airship is developed. Research of controllability of mathematical model was done. System of position-trajectory control based on high-order nonlinear interrelated model of airship is proposed. Adaptation of system is done on the basis of robust algorithms of disturbances estimation. Distribution of redundant control channels is done on the basis of minimum of required control actions. Experimental results of system study are shown.
Keywords: position-trajectory control, mathematical model, airship, robotic vehicle

Содержание

Г. Е. Веселов, д-pр техн. наук доц., декан, gev@sfedu.ru, А. А. Скляров, аспирант,
s.andrey.88@mail.ru, С. А. Скляров, аспирант, predator86@mail.ru, Южный федеральный университет

Синергетический подход к управлению траекторным движением мобильных роботов в среде с препятствиями*

Рассмотрена проблема управления мобильными роботами в среде с препятствиями на примере робота с гусеничным шасси. Формирование управляющего воздействия осуществляется с учетом полиномиальной траектории движения робота, представляемой в виде аттрактора, и априорно неизвестных препятствий, представляемых в виде репеллеров в фазовом пространстве объекта управления. Для решения поставленной задачи применяются методы и принципы синергетической теории управления.
Ключевые слова: синергетический подход, мобильный робот, траекторное движение, аттрактор, недетерминированное препятствие, репеллер

Стр. 20 - 25

*Работа выполнена при финансовой поддержке Российского Фонда Фундаментальных Исследований (грант № 10-08-00912-а).

Veselov G. E., Sklyarov A. A., Sklyarov S. A. Synergetic Approach to Control of Trajectory Movement of Mobile Robot in the Environment with Obstacles
In this paper was considered the problem of controlling mobile robots in environments with obstacles on the example of the tracked robot control. The polynomial trajectory on which robot is moving is represented as an attractor which provides stable state of controlled object. A priori unknown obstacles which appear on trajectory of robot movement are represented, as repellers in phase space of controlled object. To solve this problem in this paper applies the principles and methods of synergetic control theory.
Keywords: synergetic approach, mobile robot, trajectory movement, attractor, unknown obstacle, repeller

Содержание

A. Н. Розенбаум, д-р техн. наук, проф., зав. лаб., e-mail: rozen@iacp.dvo.ru,
B. В. Климченко, канд. техн. наук, ст. науч. сотр., e-mail: volk@iacp.dvo.ru,
Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН, г. Владивосток

Описание состояния человеко-машинной системы в контексте минимаксного подхода

Рассматривается задача описания области результатов контроля состояния человеческой составляющей человеко-машинной системы. Предлагается алгоритм построения эллипсоида минимального объема, содержащего все результаты контрольных измерений. Отличительной особенностью предлагаемой схемы расчетов является значительное сокращение объема вычислений по сравнению с традиционными алгоритмами.
Ключевые слова: человеко-машинная система, состояние здоровья, описанный эллипсоид

Стр. 26 – 28

*Работа выполнена при поддержке гранта ДВО 12-Ш-Д-03-002.

Rozenbaum A. N., Klimchenko V. V. A Description of the Condition of Human-Machine System in the Context of Minimax Approach
A problem is considered of describing domain of observations of medical condition of a human component of human-machine system. An algorithm is proposed for constructing ellipsoid of minimal volume containing all the measurement results. A distinctive feature of the proposed scheme of calculations is a significant reduction in computation compared to conventional algorithms.
Keywords: human-machine system, medical condition, circumellipsoid

Содержание

Ю. И. Бегичев, канд. техн. наук, доц., нач. отдела, begichevy@mail.ru, ЗАО "РАА «Спецтехника»", В. М. Василец, д-р техн. наук, проф., гл. специалист, А. В. Пономаренко, д-р техн. наук, нач. отделения, ОАО PСК "МиГ", М. М. Сильвестров, д-р техн. наук, проф., гл. научн. сотр., В. А. Чернышов, д-р техн. наук, проф., генеральный директор, ОАО "НИИ АО"

Основные положения технологии создания учебно-тренировочного комплекса и эргономического сопровождения на нем жизненного цикла многофункциональных летательных аппаратов

Рассматриваются актуальная технология создания учебно-тренировочных комплексов для летного и инженерно-технического составов многофункциональных летательных аппаратов (ЛА), состав, концептуальные основы построения комплексов, технология профессиональной подготовки авиаперсонала и эргономического сопровождения жизненного цикла многофункциональных ЛА на интеллектуальном интерактивном учебно-тренировочном комплексе.
Ключевые слова: интеллектуальный интерактивный учебно-тренировочный комплекс, интерактивная автоматизированная система обучения, процедурный тренажер, тренажеры унифицированного ряда, эргатический интегрированный комплекс

Стр. 29 – 35

Begichev U. I., Vasilec V. M., Ponomarenko A. V., Silvestrov M. M., Chernishov V. A. Main Issues of Development Technology for Training Complex and it's Ergonomic Support for Life Cycle of Multifunctional Aircraft
The following issues are considered on intellectual interactive training complex: current technology of making training complex for pilots and engineering — technical staff of multifunctional aircraft, structure, conceptual development complex framework, training aircraft staff technology and ergonomic support of life cycle.
Keywords: intellectual interactive training complex, interactive automated training system, procedure trainee, unified simulators, interactive integrative complex

Содержание

Н. Н. Чубуков, вед. инженер, metrolog.рribor@mail.ru, ООО "КИК "ТрансПроект"

Алгоритмизация калибровок мехатронных систем с использованием сэмплинга

Рассмотрен структурно-параметрический синтез операторов калибровок мехатронных систем с использованием сэмплинга. Сделан акцент на принадлежности калибровок к обратным и некорректным задачам математической статистики и на сэмплировании как эффективном методическом средстве снижения фактора некорректности. Разработан набор критериев идентификации оператора калибровки, удовлетворяющий условиям парето-оптимальности и соответствующий требованиям метрологических стандартов.
Ключевые слова: мехатронная система, автоматизация, обратная задача, некорректная задача, калибровка, функционал, оператор, сэмплинг

Стр. 36 – 42

Chubukov N. N. Algorithmic Calibration of Mechatronic Systems Using Sampling
Is devoted to the structural and parametric synthesis operators calibration of mechatronic systems using sampling. Emphasis on belonging to the calibration of the inverse and ill-posed problems of mathematical statistics, and sampling as an effective teaching tools to reduce the factor of impropriety. Developed a set of criteria for the identification of the operator calibration satisfying Pareto-optimality and the corresponding requirements of metrological standards.
Keywords: mechatronic system, automation, inverse, ill-posed problem, calibration, functional, operator, sampling

Содержание

В. Э. Джашитов, д-р техн. наук, проф., iрtmuran@san.ru, В. М. Панкратов, д-р техн. наук, проф., А. В. Голиков, канд. техн. наук, Институт проблем точной механики и управления РАН, г. Саратов, С. Г. Николаев, канд. техн. наук, вед. науч. сотр., А. П. Колеватов, канд. техн. наук, нач. сектора, А. Д. Плотников, аспирант, К. В. Коффер, аспирант, ОАО Пермская научно-производственная приборостроительная компания

Температурная калибровка бесплатформенной инерциальной навигационной системы по сигналам распределенных термодатчиков

Рассматривается проблема температурной калибровки мехатронной бесплатформенной инерциальной навигационной системы с волоконно-оптическими гироскопами. Предлагается методика аналитической компенсации температурных погрешностей волоконно-оптических гироскопов. Алгоритм методики основан на использовании перепадов температур и их производных, которые определяются по показаниям распределенной системы термодатчиков, установленных в гироскопах и элементах конструкции.
Ключевые слова: бесплатформенная инерциальная навигационная система, волоконно-оптический гироскоп, термодатчик, температурная компенсация, автоматизированный анализ

Стр. 42 – 47

Dzhashitov V. E., Pankratov V. M., Golikov A. V., Nikolaev S. G., Kolevatov A. P., Plotnikov A. D., Koffer K. V. Strapdown Inertial Navigation System (SINS) Temperature Calibration Using Signals of Spaced Thermal Gages
The issue of mechatronic strapdown inertial navigation system with fiber-optic gyroscope temperature calibration is discussed. It is suggested to use analytic compensation for the fiber-optic gyroscope temperature errors. The algorithm is developed based on thermal gradient and its derivatives that are determined using the data from the distributed system of thermal gages located in gyroscopes and in the system structural parts.
Keywords: mechatronic strapdown inertial navigation system, fiber-optic gyroscope, thermal gage, temperature compensation, the automated analysis

Содержание

В. В. Комаров, науч. сотр ., komarov@sao.ru, Специальная астрофизическая обсерватория РАН, Нижний Архыз

Методика оптимизации параметров телевизионных наблюдательных систем больших оптических телескопов

Рассматриваются вопросы создания и эксплуатации больших оптических телескопов с компьютерным управлением наведения и ведения. Изучается проблема точности ведения телескопов с помощью метода гидирования по все более слабым звездным объектам. Решение данной проблемы исследуется, в первую очередь, методами структурного и параметрического синтеза наблюдательных систем для крупных телескопов. Предлагается методика оптимизации параметров таких систем, которая позволяет определить оптимальные параметры для обобщенной модели наблюдателя на больших оптических телескопах.
Ключевые слова: оптический телескоп, модель наблюдателя, синтез, оптимизация параметров

Стр. 47 – 52

Komarov V. V. Methodology of Optimizing the Parameters of the Television State Observer at Large Optical Telescopes
In the paper we consider the issues from the field of science and technology, dedicated to the creation and operation of large optical telescopes with computer-controlled pointing and tracking. The accuracy of telescope tracking using yet fainter stellar objects for guiding is studied.
The problem solution is studied, first of all, by the methods of structural and parametric synthesis of state observer for large telescopes. We suggest the method of optimization of the state observer parameters that allows us to define the optimal parameters for the general observer model at large optical telescopes.
Keywords: optical telescope, observer model, synthesis, parametric optimization

Содержание

В. Б. Первов, инженер 1-й категории, nрo28@yandex.ru, А. Е. Ковалев, ст. науч. сотр., a.kovalev@stankin.ru, В. А. Курочкина, инженер 2-й категории, kurochkina-va@rambler.ru, А. С. Мягких, инженер, lsarxl@yandex.ru, А. В. Возжинский, инженер 1-й категории, av.vozzhinskiy@stankin.ru, С. Ф. Яковлев, директор, yakovlev@stankin.ru, Центр разработки робототехнических систем Государственного инжинирингового центра МГТУ "Станкин"

Особенности комплексного расчета точности отечественного электроэрозионного проволочно-вырезного станка с ЧПУ

Рассмотрены особенности комплексного расчета точности электроэрозионных проволочно-вырезных станков с ЧПУ. Проанализированы основные факторы, влияющие на точность станка, и приведены рекомендации по повышению точности электроэрозионных проволочно-вырезных станков. С учетом особенностей точностного расчета предложена
оптимальная модель станины станка с наименьшими деформациями, возникающими под действием собственного веса конструктивных элементов станка. Получена формула для вычисления комплексной точности пятикоординатного электроэрозионного проволочно-вырезного станка.
Ключевые слова: электроэрозионный проволочно-вырезной станок, комплексный расчет точности, моделирование конструкции станины станка

Стр. 53 – 57

Pervov V. В., Kovalev A. E., Kurochkina V. A., Myagkikh A. S., Vozzhinskiy A. V., Yakovlev S. F. Complex Accuracy Calculation for CNC Wire-Cut Electrical Discharge Machine

The article considers the main features of the complex accuracy calculation for a CNC WEDM. Optimal construction of a machine which has least deformations under sole weight action was simulated with the help of computer-aided design. The factors affecting machine accuracy are analyzed and the ensuing recommendations are reduced.
Keywords: wire cut EDM, complex calculation of accuracy, bed design

Содержание

М. А. Кузин, канд. техн. наук, ст. науч. сотр., О. И. Дреганов, мл. науч. сотр., ОАО "Государственный научный центр — Научно-исследовательский институт атомных реакторов" (ОАО "ГНЦ НИИАР")

Стохастическое моделирование и оптимизация процесса осадительного центрифугирования порошковых осадков

Предложен компьютерный математический имитатор погружной центрифуги вертикального типа, используемый для оптимизации процесса осадительного центрифугирования порошковых осадков. Разработан комплекс программ по имитационному моделированию и расчету центрифуги. Построенный математический имитатор и комплекс программ могут быть использованы для оптимизации аппаратов и процессов центрифугирования, систем и процессов ядерных топливных циклов.
Ключевые слова: погружная центрифуга, математический имитатор, критическая скорость, центрифугирование, вибрация

Стр. 57 – 60

Kuzin M. A., Dreganov O. I. Stochastic Modeling and Optimization of a Precipitation Centrifugation Process of Powder Precipitates
The computer mathematical simulator of submersible rotating machine was offered, which used for optimization of precipitation centrifugation process of powder precipitates. The program system on imitation modeling and calculating of centrifuge is developed. The developed mathematical simulator of centrifuge and the program system can be used for optimization of the processes and apparatus of centrifuging, systems and processes of various fuel cycles.
Keywords: submersible centrifuge, mathematical simulator, critical speed, centrifuging, vibration

Содержание

А. С. Девятисильный^1,2
д-р техн. наук, гл. науч. сотр., devyatis@iacр.dvo.ru,
К. А. Числов¹, канд. техн. наук, науч. сотр., kirillche@rambler.ru,
¹ Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН, г. Владивосток,
² Дальневосточный федеральный университет, г. Владивосток

Нейроморфный мультимодельный алгоритм определения вращения подвижной технологической платформы*

Предложено решение задачи коррекции астроинерциальной системы, сконструированной на основе интерпретации метода калмановской фильтрации. Представлены некоторые результаты численного эксперимента.
Ключевые слова: астроинерциальная система, мультимодельный алгоритм, подвижная технологическая платформа, нейронные сети, синаптические коэффициенты, фильтр Калмана

Стр. 62 – 65

*Исследование выполнено при поддержке РФФИ-ДВО (грант № 11-01-98501-р_восток_а) и ДВО РАН (грант № 12-1-П17-01).

Devyatisil'nyi A. S., Chislov K. A. The Neuromorphic Multimodel Algorithm for Determination of the Mobile Technological Platform Rotation
The solution of astro-inertial system correction problem, constructed of the base of Kalman filter, is suggested. Some results of numerical experiment are presented.
Keywords: astro-inertial system, multimodel algorithm, mobile technological platform, neuron network, synaptic coefficients, Kalman filter

Содержание

И. Е. Туфанов, аспирант, ituрhanov@gmail.com, Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения РАН

Разработка системы централизованного управления группой автономных необитаемых подводных аппаратов*

Обсуждается создание системы программного управления (СПУ) для группы автономных необитаемых подводных аппаратов (АНПА). Описаны состав и структура СПУ при ее использовании для АНПА "МАРК" и средства, обеспечивающие управление группой аппаратов. Приведены некоторые детали реализации СПУ и результаты испытаний АНПА "МАРК".
Ключевые слова: групповое управление, система программного управления, автономные необитаемые подводные аппараты

Cтр. 65 – 70

*Работа выполнена при поддержке гос. контракта № 14.А18.21.0283 с Министерством образования и науки РФ.

Tuphanov I. E. Development of Centralized Control System for Group of AUVS
This paper is dedicated to development of control system for a group of autonomous underwater vehicles /AUVS/. Structure of the control system for "MARK" AUV is given as well as description of algorithms, providing group control. Some implementation details for control system and field test results for "MARK" AUV are also given. This research is accomplished in research-education center "Underwater Robotics", which is established by Far-Eastern Federal University and Institute for Marine Technology Problems.
Keywords: group control, control system, autonomous underwater vehicles

Содержание

Наверх